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はなひでやま
5 years ago
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1 浸出水処理技術に関する研究 (C) C1 キレート剤由来の COD T-N 処理の研究平成 27 年 6 月 5 日 1

2 メンバー C1 分科会メンバー主査松本真建設技術研究所副主査西村隆司水 ing 副主査福井久智鹿島建設オフサーハ - 上田豊神鋼環境ソリューション喜田昌良フソウ西史郎日立造船堀部英郎水 ing 吉田友之エイト日本技術開発一瀬正秋日立造船 2

3 研究概要 1. キレート剤由来の COD T-N ( 担当 : 西堀部 ) 飛灰の重金属固定用のキレート剤は COD T N 成分として浸出水に溶出する場合があるこの場合従来技術 ( 生物脱窒凝集沈殿活性炭吸着 ) での処理性能が低いと考えられるため安定した処理水質の担保が困難になることが懸念されるこの従来技術によるキレート剤由来 COD T N 除去性能の確認する 3

4 (1) 諸元全国的な傾向としても埋立廃棄物質は飛灰の割合が多く有機物が極端に少ないものへと変動しつつあると考えられる焼却炉の形式ばいじん除去方式飛灰処理の方法の違いにより飛灰の性状は異なる使用割合が多いキレート剤の影響について検討する飛灰処理ばいじん除去法焼却溶融方式飛灰処理物キレート剤ジエチルアミン系ピペラジン系その他無機系薬剤湿式半乾式湿式集じん機電気集じん器バグフィルタその他ストーカ炉飛灰流動床炉飛灰灰溶融飛灰セメント固化薬剤ガス化溶融炉飛灰溶融処理等消石灰重曹その他その他 4

5 飛灰と主灰の処理方法 1600 飛灰 1600 主灰なしその他溶融処理セメント固化 + 溶融処理施設数 800 施設数 800 セメント固化薬剤処理 + セメント固化 + 溶融処理薬剤処理 + 溶融処理薬剤処理 + セメント固化薬剤処理 0 平成 14 年度平成 19 年度平成 24 年度 0 平成 14 年度平成 19 年度平成 24 年度飛灰処理方法主灰処理方法環境省実態調査結果より作成 5

6 (2) 試験結果の整理 1) キレート剤の成分 2) キレート剤の処理 3) キレートの影響があると考えられる浸出水の状況 4)3) の凝集処理性能 5)3) の活性炭吸着処理性能 6

7 1) キレート剤の成分キレート剤を 1,000 倍に希釈したものを分析した結果 COD T-N が高濃度に含まれている COD は 250,000~900,000mg/L 程度 T-N は 40,000~80,000mg/L 程度 ( ほとんどが有機態窒素 ) キレート剤の種類によるが BOD は比較的低いキレート剤の分析結果 mg/l 7

8 2) キレート剤の処理キレート剤の COD T-N は凝集試験で除去可能酸性凝集試験で COD の除去率は約 80~90% T-N の除去率は 70~90% キレート剤が未反応未分解の状態で浸出水に含まれている場合は凝集沈殿処理での処理が期待できるキレート剤の凝集試験結果 mg/l 8

9 3) キレートの影響があると考えられる浸出水の状況 COD T-N の濃度が高い T-N は有機態窒素が 70% 程度となることがある事例 A 施設 B 施設はオープン型の最終処分場埋立廃棄物質の割合 ( 質量比 ) 9

10 A 施設浸出水原水水質自治体等による測定 LSA 測定単位 H25 H25 H25 H25 H26 H25 H26 ph BOD mg/l COD mg/l TOC mg/l T-N mg/l アンモニア態窒素 mg/l 無機態窒素 mg/l 有機態窒素 mg/l 有機態窒素の割合 % B 施設自治体等による測定 LSA 測定単位 H20 H21 H22 H23 H24 H25 H26 ph BOD mg/l COD mg/l TOC mg/l T-N mg/l アンモニア態窒素 mg/l 無機態窒素 mg/l 有機態窒素 mg/l 有機態窒素の割合 %

11 B 施設の原水水質処理水水質除去率 H20 H21 H22 H23 H24 平均原水処理水除去率原水処理水除去率原水処理水除去率原水処理水除去率原水処理水除去率原水処理水除去率 mg/l mg/l % mg/l mg/l % mg/l mg/l % mg/l mg/l % mg/l mg/l % mg/l mg/l % ph BOD % % % % % % COD % % % % % % T-N % % % % % % アンモニア態窒素無機態窒素有機態窒素 COD の除去率は平均 47% T-N の除去率は平均 24% T-N は硝化槽による硝化がほとんど行われていない有機態窒素の処理もほとんど行われていない 11

12 4) キレートの影響があると考えられる浸出水の凝集処理性能 COD T-N の凝集試験による除去率は低い酸性凝集試験で COD の除去率は 8~24% T-N の除去率は 0~18% 浸出水ではキレート剤の形態が変化して凝集沈殿処理では処理できないと想定 12

13 A 施設凝集試験結果 H25 H26 原水処理水除去率原水処理水除去率 mg/l mg/l % mg/l mg/l % ph BOD % % COD % % TOC % % T-N % % アンモニア態窒素 % % B 施設 H25 H26 原水処理水除去率原水処理水除去率 mg/l mg/l % mg/l mg/l % ph BOD % % COD % % TOC % % T-N % % アンモニア態窒素 % % 13

14 凝集試験状況 A 施設 B 施設 ph 5.5~5.8 塩鉄 200mg/L ポリマー 2mg/L 不織布でろ過分析へ 14

15 5) キレートの影響があると考えられる浸出水の活性炭吸着処理性能 COD T-N の活性炭への吸着性は低い ( 吸着等温線により確認 ) 活性炭添加率を増やしても濃度が下がらない試験状況 15

16 活性炭平衡吸着試験結果 1 CODMn 1 T-N 単位 Ac 当たり吸着量 [g/g-ac] A 施設 B 施設単位 Ac 当たり吸着量 [g/g-ac] A 施設 B 施設平衡濃度 [mg/l] 平衡濃度 [mg/l] 残存濃度 [mg/l] CODMn A 施設 B 施設活性炭添加率 [mg/l] 残存濃度 [mg/l] T-N A 施設 B 施設活性炭添加率 [mg/l] 16

17 (3) まとめ 1) 焼却施設における重金属類の溶出抑制にキレートが用いられる割合が増えており主灰の処理に使われている施設もある 2) 最終処分場の浸出水の一部にキレート剤の影響を受けていると考えられるものがあり COD T-N の濃度が高いこととその処理が困難なことが問題となっている施設がある 3) 浸出水に影響を与えるキレート剤としては以下の 3 つが考えられ特に余剰分と未反応分の影響が多いと考えている 1 余剰分 ( 混練課程 ) のキレート剤の影響 2 未反応分 ( 混練課程 ) のキレート剤の影響 3 埋立地における分解したキレート剤の影響 17

18 4) 余剰分や未反応分のキレート剤が多いとともに埋立地内が内部貯留した場合に顕著な影響がでるものと考えている浸出水の COD T-N が高い場合にそれがキレート剤の影響かどうかを把握する方法としては以下が考えられる 1 薬剤がキレートか無機系の薬剤かを確認する無機系の場合は COD は高くならない 2 キレート剤の添加量が多すぎないか他施設との比較などにより確認する 3 浸出水原水の T-N とその内訳 ( 有機態窒素無機態窒素 ) を確認し有機態窒素が多い場合はキレート剤が影響している可能性がある 5) キレート剤がそのまま浸出水へ溶出してくれば COD T-Nは凝集沈殿処理で除去可能と想定されるが実際の浸出水は凝集沈殿処理による除去率は低いキレート剤の影響を受けた浸出水は従来の凝集沈殿処理や活性炭吸着処理ではほとんど除去できない 18

19 6) 浸出水がキレート剤の影響を受けて処理ができずに困っている場合の対応としては以下が考えられる最終処分場における対応 1 埋立地内の内部貯留が生じないようにする 2 飛灰処理物はできるだけ浸水しない場所に埋め立てる 3 促進酸化処理の適用を検討する焼却施設における対応 1 焼却施設のキレート剤の添加量を適正なものとする 2 焼却施設の薬剤を変更する 19

20 C1 おわり 20

Microsoft Word - 報告書_第4章_rev docx

Microsoft Word - 報告書_第4章_rev docx 4. ごみ処理システムの検討 4.1 検討目的及び検討方法 4.1.1 検討目的施設全体の規模や整備費に影響する各設備 ( 処理方式排ガス処理設備余熱利用設備等 ) の方式について導入実績や各特長等を踏まえた検討を行いその上でごみ処理の単独処理及び広域処理の経済面 ( 整備費用のコスト等 ) を比較するための仮の想定としてごみ処理システムを設定しました 4.1.2 検討方法本検討会においては